Aplicação de Lamas de ETAR na Agricultura

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Mafalda Stachinski de Abreu
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1 Aplicação de Lamas de ETAR na Agricultura As lamas de ETAR após o processo de digestão anaeróbia têm 60% de azoto sob a forma amoniacal e 40% na forma orgânica; Para a lama digerida a taxa de mineralização do azoto no 1º ano é de 20 a 40%, dependendo das condições do solo (ph, humidade, grau de arejamento, etc.); A mineralização é mais rápida em solos húmidos, com temperatura entre 25 e 35ºC, bem arejados, com ph entre 6,5 e 7,5 e adequadamente providos de nutrientes; Mais de 50% do azoto mineralizável no primeiro ano, mineraliza-se nas 3 a 6 semanas após a incorporação das lamas.

2 Aplicação de lamas de ETAR na Agricultura O azoto disponível para a cultura (N d ) é dado por: N d = N nit + k l x N am + k 2 x k 3 x N org N nit - azoto nítrico (NO - 3 N) expresso em kg/t matéria seca (ms) da lama a aplicar; K l - coeficiente de utilização do azoto amoniacal presente, pode considerar-se igual a 0,5 N am - azoto amoniacal (NH + 4 N), expresso em kg de N/t ms de lama K 2 - taxa de mineralização no 1º ano, para as lamas digeridas está entre 0,2 e 0,4 K 3 - fração do azoto orgânico mineralizado durante o ano que se estima ficar disponível durante o período vegetativo da cultura (assume-se que é cerca de 2/3) N org - azoto orgânico [ N t (N nit + N am )], expresso em kg N/t ms de lama

3 Aplicação de lamas de ETAR na agricultura Em zonas vulneráveis à poluição por nitratos não se pode aplicar mais do que 170 kg de N/ha/ano, assim pode aplicar-se Q t/ha de lama: Q = 170 / (N t x M) N t - azoto total kg/t matéria seca (ms) na lama a aplicar; M teor de matéria seca da lama (em percentagem expressa como fração, por exemplo a lama digerida terá

4 Aplicação de lamas de ETAR na agricultura Caso Prático Considere uma parcela de terreno com solo de textura média, onde se pretende cultivar milho Na região funciona uma ETAR que se propõe a fornecer lamas, que foram sujeitas ao processo de digestão anaeróbia seguido de desidratação, com a seguinte composição: Matéria seca 26,9% Matéria orgânica 57,8 % ph 8,3 Azoto total 4,6 % Azoto nítrico 0,1 % Azoto amoniacal 0,8 % Zinco 1140 ppm

5 Aplicação de lamas de ETAR na agricultura Caso Prático A análise do solo da parcela em questão é: Matéria orgânica 1,8 % ph (H 2 O) 6,5 Azoto total 0,07 % Azoto mineral 10 ppm Azoto amoniacal 0,8 % Zinco 50 ppm Sabendo que a fertilização recomendada, em função da análise do solo e da produção esperada, é de 300 kg de N/ha. Qual a quantidade de lama a aplicar (t/ha)?

6 Aplicação de lamas de ETAR na agricultura Caso Prático O azoto disponível para a cultura (N d ) é dado por: N d = N nit + k l x N am + k 2 x k 3 x N org Tendo em conta a caracterização da lama, temos que: N nit - 1kg/t ms) da lama a aplicar K l - 0,5 N am 8 kg de N/t ms de lama K 2 0,3 (valor médio) K 3 - assume-se que 2/3 fração do azoto orgânico mineralizado durante o ano fica disponível durante o período vegetativo da cultura N org - azoto orgânico [ N t (N nit + N am )] = 46 (1 + 8) = 37kg N/t ms de lama

7 Aplicação de lamas de ETAR na agricultura Caso Prático Teremos então: N d = 1 + 0,5 x 8 + 0,3 x 2/3 x 37 = 12,4 kg de N/t ms Se a lama for a única fonte de azoto e tendo em conta a sua matéria seca, para termos 300 kg de N/ha teremos que aplicar cerca de 90 t lama/ha

8 Aplicação de lamas de ETAR na agricultura Caso Prático Metais pesados Tendo em conta a legislação vigente e a caracterização da lama em termos de metais pesados, pode determinar-se qual o metal que limita a quantidade de lama aplicar. Por exemplo, o VL para o zinco é de 30 kg/ha/ano se a sua concentração na lama for de 1140 ppm de ms a quantidade máxima que se pode aplicar de lama é 26,3 t/ha (ms)

9 Óxidos de azoto: NO x Os óxidos de azoto incluem: NO óxido nítrico NO 2 dióxido de azoto NO 3 - trióxido de azoto N 2 O - óxido nitroso N 2 O 5 pentóxido de azoto Assim como as respectivos ácidos: HNO 2 ácido nitroso HNO 3 - ácido nítrico

10 Óxidos de azoto: NO x Os NO x produzem-se devido à queima dos combustíveis fósseis: gasolina, carvão, madeira e gás natural; Os denominados «NO x dos carburantes» resultam da oxidação do azoto contido nestes produtos pela acção do oxigénio; A maioria das emissões de NO x encontra-se na forma de NO que rapidamente se oxida a NO 2 em presença de O 2 ou O 3 de acordo com as seguintes reacções: 2NO + O 2 2NO 2 NO + O 3 NO 2 + O 2

11 Óxidos de azoto: NO x O NO 2 é mais pesado do que o ar e mais solúvel em água. O NO 2 pode dissociar-se em NO ou oxidar-se a HNO 3 ou HNO 2 segundo as seguintes reacções: 2 NO 2 + H 2 O HNO 3 + HNO 2 3 NO 2 + H 2 O 2HNO 2 + NO + O 2 O NO 2 pode reagir com compostos orgânicos produzindo nitrato de peroxiacetilo (PAN, Peroxyacetyl Nitrate): PAN ( H 3 C-CO O O NO 2 ) O PAN é um gás lacrimogéneo (produtor de lágrimas) forte e causa dificuldades respiratórias.

12 Óxidos de azoto: NO x Também pode reagir com hidrocarbonetos (HC) na presença da radiação solar para produção por «smog»: HC + NO x + radiação solar = nuvem fotoquímica = «smog»

13 Óxido nitroso: N 2 O O óxido nitroso (N 2 O) absorve a radiação térmica no mesmo comprimento de onda que o metano, aproximadamente 7,6 µm. Produz-se durante o ciclo do azoto mediante a nitrificação: de NH + 4 a N 2 e N 2 O. O seu tempo de residência é de aproximadamente 150 anos é cerca de 200 vezes mais potente que CO 2 como gás com efeito de estufa. As quantidades de N 2 O produzidas são insignificantes em comparação com as emissões de CO 2, e aparecem nas estações de tratamento de águas residuais (ETAR), indústrias e nos gases de combustão.

14 Alterações climáticas: Gases com efeito de estufa Dióxido de carbono (CO 2 ) Clorofluorcarbonetos: CFC Metano: CH 4 O metano é um gás que se gera na natureza em condições anaeróbias. O processo tem lugar em lagos, campos de arroz, pecuárias e na produção e consumo dos combustíveis fósseis. Tal como os CFC, o CH 4 podem ter um tempo de residência de cerca de 10 anos, depois do qual pode oxidar-se pela ação de radicais OH. O CH 4 absorve no comprimento de onda numa banda entre 3,2 e 7,6 µm.

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